Nahinfrarot Fluoreszenz‐Lebensdauer Mikroskopie von Biomolekülen mit Kohlenstoffnanoröhren**

Abstract

Einwandige Kohlenstoffnanoröhren (singlewalled carbon nanotubes, SWCNTs) sind vielseitig einsetzbare Bausteine für Biosensoren, die im nahen Infrarot (NIR) fluoreszieren. Ihre Oberfläche kann chemisch so modifiziert werden, dass sie auf Analyten mit einer Veränderung ihrer Fluoreszenz reagieren. Intensitätsbasierte Signale werden jedoch leicht durch äußere Faktoren wie Bewegungen der Probe beeinflusst. Hier zeigen wir Fluoreszenz-Lebensdauer Mikroskopie (fluorescence lifetime imaging microscopy, FLIM) von SWCNT-basierten Sensoren im NIR. Dafür wurde ein konfokales Laser-Scanning-Mikroskop (CLSM) für NIR-Signale (> 800 nm) angepasst und zeitkorrelierte Einzelphotonenzählung von (GT) 10 -DNA-funktionalisierten SWCNTs verwendet. (GT) 10 -SWCNTs fungieren als Sensoren für den wichtigen Neurotransmitter Dopamin. Ihre Fluoreszenzlebensdauer (> 900 nm) fällt biexponentiell ab, wobei die längere Lebensdauerkomponente (370 ps) mit steigender Dopaminkonzentration um bis zu 25 % ansteigt. Mit diesen Sensoren können Zellen beschichtet werden, um extrazelluläres Dopamin in 3D mittels FLIM zu messen. Wir demonstrieren damit das Potenzial der Fluoreszenzlebensdauer als Messgröße für SWCNT-basierte NIR-Sensoren.